AI发展带来大量算力需求,让存储芯片需求激增。尤其今年以来覆盖芯片全产业链的涨价潮加速蔓延。与此同时,芯片制造的多种关键材料源自石油化工,由于近期多种化工原料价格上涨,市场不安情绪累积。此外,芯片制造大量耗电,近年部分国家地区电力供应不稳,也为芯片供应带来不确定性。
■■关键原料成本上涨
5月上旬,韩国三星电子和SK海力士股票价格暴涨,两家企业作为存储厂商,所制造的内存、固态硬盘被数据中心使用。去年以来,受到AI基础设施建设热潮影响,存储芯片持续缺货、涨价。
当前,市场对全球能源供应紧张的担忧不断。作为能源进口国,油价上涨可能增加韩国企业成本和经济压力,能源供应紧张对芯片生产的影响正在显现。韩国芯片企业在经历了一轮上涨周期后,股价开始走低。
自5月起,韩国多家企业采购的氢氟酸,价格较年初上涨约40%。据了解,这些公司将向包括三星电子和SK海力士在内的公司供应电子级氢氟酸,价格预计将在6月和7月大幅上涨。由于原材料成本已经大幅上涨,三星电子和SK海力士别无选择,只能接受价格上涨。
电子级氢氟酸是半导体制造工艺中必不可少的材料,硫酸则是生产氢氟酸的重要原料。而由于霍尔木兹海峡航运阻塞,全球超过30%的硫供应中断,因为硫是原油和天然气炼制的副产品。
据了解,硫酸约占无水氢氟酸成本的30%,但随着硫酸价格上涨,这一比例将上升至50%以上。原料成本上升,导致无水氢氟酸价格随之上涨,并进一步传导到芯片制造。
不仅氢氟酸,近2个月来,包括氦气、甲醇、二甲苯在内的多项化工原料均迎来不同程度的涨价。山西证券表示,受霍尔木兹海峡航运受阻影响,石油化工产业链成本全面抬升,原材料成本持续走高的背景下,部分半导体材料预计持续涨价。
■■原料供需缺口扩大
在氢氟酸之前,氦气的短缺已经冲击了全球半导体产业。作为半导体制造不可或缺的原料,氦气贯穿半导体生产的全流程,且目前没有替代方案。氦气是天然气生产过程中的副产品,通过低温蒸馏将其分离出来。
卡塔尔拥有全球最大的单一天然气田,其氦气产量约占全球供应量的30%。而航运受阻、能源生产基础设施遇袭,导致卡塔尔生产的氦气无法运出。今年以来,氦气现货价格已飙升40%—100%,业内人士称,如果氦气供应短缺情况持续,不仅将继续推高氦气价格,增加生产成本,还将导致半导体良品率下降,甚至产能缩减。
除油气领域外,煤炭也是半导体的材料来源之一。例如供需缺口正持续扩大的锗,可以提升晶体管运行速度,是芯片制造的关键元素。当前,全球锗生产的主要原料是煤炭燃烧产生的粉煤灰,锗矿藏也和煤炭高度相关。
同样作为半导体原材料的铟、镓等金属,也常作为其他金属矿的伴生矿产,供应量受主矿影响。当前全球矿业勘探投入普遍不足,新探获矿产项目的数量和资源规模明显下降,在产矿山也普遍面临入选品位下降问题,或将影响半导体原材料供应。
■■电力消耗逐年增加
日本也是重要的半导体生产国。据日本政府统计,2022年,该国半导体制造业的耗电量为50亿千瓦时,相当于100万户普通家庭的年用电量,约占该国总用电量的0.5%,伴随AI和芯片需求扩张,半导体制造用电量将每年上涨约10%。半导体制造业要持续发展,大量、低价且稳定的电力供应必不可少。
有业内人士指出,电价若上涨10%,半导体企业平均的利润率将损失约20%。同时,半导体制造业对电力的稳定性要求极高,芯片生产要经历硅圆片上线、加工、芯片封装等上百道工序,停电造成任何一道工序“掉链子”都会导致整个晶圆片报废。一座先进制程的半导体产线如果停电几小时,就有可能造成数千万美元的损失。
